Місія IXPE вивчила у поляризованому рентгенівському світлі струмені, які вилітають із блазара. Ця надмасивна чорна діра повернута до нас своїм полюсом, що дозволяє вивчати процеси, які відбуваються на ній.
Блазари та місія IXPE
Блазари розташовані у центрах чорних дір і активно випромінюють енергію. Від решти квазарів вони відрізняються тим, що їхні полюси спрямовані практично в напрямку Землі. Через це джети, які вириваються з них із релятивістськими швидкостями, видаються нам надзвичайно яскравими.
Але навіть у таких умовах вченим було важко зрозуміти подробиці процесу, який розганяє речовину майже до швидкості світла. Більшість енергії при цьому випромінюється у рентгенівському діапазоні, а його наша атмосфера ефективно блокує.
Зрозуміти, що відбувається, допомогла місія NASA IXPE. Вона являє собою супутник, який спостерігає за далеким космосом у поляризованому рентгенівському світлі. Цей апарат був виведений на орбіту у грудні 2021 року. Нещодавно він уже допоміг розгадати загадку залишку наднової Кассіопея А.
Дослідження IXPE
Поляризація — це процес вирівнювання електромагнітних коливань у певній площині. Частіше за все її використовують у видимій частині спектра. Однак для рентгенівських хвиль вона теж виникає і може багато розповісти про процеси, які її породили.
Для досліджень науковці обрали блазар в активній галактиці Маркарян 501. Вона розташована у сузір’ї Геркулеса. IXPE спостерігала за надмасивною чорною дірою впродовж трьох діб на початку березня 2022 року і повторила спостереження за два тижні.
Одночасно з цим за Маркарян 501 спостерігали і в інших діапазонах: оптичному, інфрачервоному, радіо. Після цього вчені проаналізували й порівняли те, що вони побачили.
Що показали дослідження
Дослідження показали, що поляризація випромінювання у рентгенівському діапазоні значно сильніша, ніж в оптичному, але у видимому світлі вона сильніша, ніж у радіохвиль. При цьому вирівнюються всі три типи електромагнітних коливань в одній і тій самій площині.
За словами дослідників, така ситуація відповідає сценарію, коли щось рухається крізь середовище швидше, ніж у ньому розповсюджується звук. Останній теж є коливаннями, але вони чисто фізичні, на відміну від електромагнітних хвиль.
Коли релятивістський струмінь від блазара проходить крізь газову хмару, що його оточує, частинки стикаються, через що відбуваються різкі зміни тиску. Виникає ударна хвиля, яка розповсюджується середовищем, передаючи енергію частинкам і примушуючи їх випромінювати її з тією ж поляризацією, що і в ініціюючому струмені.
Однак чим далі розповсюджуються коливання від джерела, тим меншою стає їхня енергія. Частинки починають випромінювати на все довших хвилях, при цьому поляризація все сильніше порушується. Саме цим пояснюється її зменшення під час просування від оптичного діапазону до радіохвиль.
За матеріалами Рhys.org
Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine
